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AG真人国际(中国)官方网站2024年中国高精定位服务产业白皮书丨报告解读

发布时间:2024-12-12点击次数:

  随着数字化、智能化时代的发展,各行业对高精度定位技术的需求日益增长,推动了该产业的快速发展。在“+北斗”发展态势的强劲推动下,中国高精度定位产业的经济效益逐步向外显现。

  根据,中国卫星导航定位协会数据显示,近年来,中国卫星导航与位置服务产业总体产值保持快速增长,2023年达到5362亿元人民币,较2022年同比增长7.1%,呈现出良好产业韧性与潜力,也为高精度定位服务的又好又快发展提供了坚实的支撑。其中,与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值同比增长5.5%,达到1611亿元人民币,在总体产值中占比为30.0%。由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值同比增长7.79%,达到3751亿元人民币,在总体产值中占比达到69.96%。

  随着市场扩容,中国高精度定位技术取得显著进展,以北斗为首的卫星导航系统彰显出巨大的时空数据价值,其应用与产业化迎来前所未有的机遇。北斗与5G、物联网等新一代信息技术的融合,推动了高精度定位技术在室内外场景的定位能力,大大提升了实用性和广泛性。

  高精定位是卫星导航与位置服务产业的重要部分,2023年行业销售总收入达到214.5亿元,占核心产业占比13%。

  当前,中国在高精定位服务领域取得了显著进展,构筑成多元共存、协同发展的高精度定位技术生态体系。目前,依托BDS北斗卫星导航系统,中国高精定位领域已成功部署、一系列前沿技术,包括但不限于RTK实时动态差分定位、PPP精密单点定位、N-RTK网络RTK,以及融合PPP与RTK的创新PPP-RTK等主流技术路径,实现室外环境下的高精度定位。

  RTK(Real-Time Kinematic)技术:RTK技术是一种基于双GNSS(全球导航卫星系统)接收器的实时动态差分定位技术。在此系统中,一个接收器作为基准站,精确锁定并持续追踪卫星信号,同时记录关键数据;另一接收器作为流动站,不仅接收卫星信号以自我定位,还从基准站实时获取包含精确校正信息的RTCM数据。通过差分计算,这些校正信息有效消除了卫星、信号传播路径及接收机自身的多种误差,从而实现毫米级的高精度三维实时定位。RTK技术的显著优势在于其极高的实时定位精度,但受限于基准站与流动站之间的直接通信,其有效覆盖区域相对较小,且定位精度会随两者距离的增加而逐渐降低。

  PPP(Precise Point Positioning)技术:PPP技术是一种先进的GNSS定位方法,旨在实现全球范围内的毫米级三维位置精度,而无需依赖地面差分基站。它利用全球分布的GNSS观测数据和精密轨道、钟差等参数,通过复杂的数学模型计算并消除卫星轨道误差、钟差等系统性误差,以及电离层、对流层等传播路径误差。用户只需配备一台GNSS接收器和互联网连接,即可访问PPP校正服务,进行高精度定位。PPP技术的优势在于其全球覆盖性和独立性,不依赖于特定区域的基础设施,但通常需要较长的观测时间以达到高精度,因此更适合于需要长时间稳定定位的应用场景。

  PPP-RTK技术:鉴于RTK与PPP技术的各自优缺点,PPP-RTK技术应运而生,旨在结合两者的优势,提供既快速又高精度的全球定位解决方案。PPP-RTK技术利用全球分布的GNSS基站网络来确定卫星的精确轨道和钟差,同时借助区域基准站对电离层、对流层等区域性误差进行精细建模。这些全球和区域的误差产品被实时传输至移动终端,结合流动站的实时观测数据,进行高精度定位计算。这种技术融合不仅保留了RTK技术的快速定位能力,还扩展了PPP技术的全球覆盖范围和独立定位特性,为测绘、建筑、农业、无人机导航等多个领域提供了更为灵活、高效的高精度定位解决方案。

  中国高精度定位服务的产业链架构由基础层、中间层、应用层三大层级共同支撑。

  上游基础架构是高精定位服务的重要基石,以BDS北斗卫星导航系统为首的卫星网络系统负责提供覆盖全球的精准信号源;云计算服务作为数据处理与存储的核心平台,提供高效的数据处理与分析支持,确保定位的实时性与准确性。

  中间层涵盖硬件与平台两大关键领域,也是整个产业市场的核心中枢,由终端设备提供商与专业运营服务商共同组成,为下游多元化的应用客户提供解决方案与服务接口。

  现阶段,中国高精度定位的落地应用已聚焦于多个关键领域,覆盖测量测绘、自动驾驶、无人机、共享出行、精准农业等多场景,且各场景对定位精度的需求呈现出较为明显的差异。

  在测绘测量、自动驾驶、无人机、精准农业等领域,对高精度定位技术的要求相对更加严苛,需要达到厘米级甚至毫米级来匹配行业应用的灵活性与精确性。相对地,共享出行等领域,虽然对定位技术的精度同样有要AG真人国际求,但通常亚米级精度就能够基本满足服务需求。

  可见,中国高精度定位技术的落地应用,需根据具体场景的需求配灵活配置,以实现技术资源的最优配置与应用效能的最大化。基于此,亿欧智库从产品与技术、战略与经营两大维度,六个一级指标以及14个二级指标来衡量高精定位服务商能力。通过案头搜索、专家访谈、模型推算、关联验证,千寻位置与中国移动是当前市场的领导者。

  千寻位置:千寻位置2015年进入高精度定位服务市场,是全国CORS服务市场的开创者。2024年8月,公司完成B轮融资,估值超过160亿元。千寻位置利用遍布全球的星基/地基增强站为用户提供厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时的时空智能服务。

  中国移动:中国移动高精度定位产品依托中国移动自建全球最大的5G+北斗地面基准站网络以及自研的高精度定位服务平台,当前在全国建成了超过4000个高精度基准站,打造全球最大的5G+北斗高精度定位网,规模大、覆盖全、站间距小、定位精度高。当前中国移动在高精定位服务综合排名第二,高精度定位产品终端连接规模稳坐行业前三。

  高精定位服务泛在化趋势日益明显,行业应用想象力进一步打开。高精定位服务行业泛在化趋势进一步增强,伴随互联网终端应用场景持续扩张,高精定位技术广泛应用于车联网、智慧交通、应急救援、车辆导航、反恐维稳等场景中,成为全球战略新兴产业发展的重大需求。

  时空信息基础建设逐步完善,未来将有不同领域新的用户群体、新的商业模式、业务形态和应用场景也将不断形成。各行各业正在和卫星导航与位置服务产业界相融合,行业需求层面将往更精准、融合和安全的时空服务发展。大众需求将向以时空为核心的智能服务发展,产业的范畴、边界和生态圈逐步扩大。

  地基高精定位无法覆盖航天、海洋等特殊场景需求,未来星地融合趋势势不可挡。星基高精定位通过广域差分技术将定位误差中的各个部分(星历误差、卫星钟差、电离层延迟等)通过模型计算出来,再以卫星电文的形式将改正参数发送给用户,最后用户根据改正参数并结合具置计算出各个误差,并对观测值进行改正,最终优化后的定位精度可达分米级甚至厘米级。

  星基最早由美国提出建立,首要的需求方是航空应用,考虑到安全是航空的生命线,因此完好性是星基的首要目标,而高精度是次要目标。星基虽然能弥补地基的不足,使全球范围内都能享受到高精度定位服务,但播发带宽是一项重要的前提条件,其成本要高于地基高精定位。此外,星基提供的参数种类少于地基。

  基于地基和星基各自存在的不足,星地融合应运而生。星地融合的出现,可以让地基和星基做到取长补短。地基可以在星基的基础上再去做增强,而星基可以覆盖地基无法覆盖的区域。

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